[發(fā)明專利]一種手持式超聲電鉆

有效

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• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN104400063A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董志剛;康仁科;劉津延;朱祥龍;周平;王毅丹
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: B23B45/02
• 分類號: B23B45/02;B06B1/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動工具領(lǐng)域，具體的說，涉及一種手持式超聲電鉆。

背景技術(shù)

手電鉆是電動工具中用途最多的產(chǎn)品之一，由于其操作簡單，被廣泛應(yīng)用在制造、建筑、家裝等行業(yè)，用于各種材料的鉆孔作業(yè)。其基本原理是利用鉆頭高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行材料去除。在使用手電鉆對材料進(jìn)行鉆孔時，操作者需要用力頂住手電鉆，尤其是對石材、混凝土、不銹鋼或者鈦合金等高硬度材料鉆孔，操作者需要施加較大的力，很容易把孔鉆歪。采用手電鉆鉆孔時，操作者的勞動強(qiáng)度大，鉆頭磨損快，鉆孔效率低甚至容易出現(xiàn)鉆頭折斷等問題。此外，現(xiàn)有手電鉆的鉆孔質(zhì)量低，對復(fù)合材料鉆孔時容易形成較大的飛邊毛刺等缺陷，對玻璃、陶瓷等硬脆材料鉆孔時容易形成崩邊、裂紋等缺陷。對于精度和質(zhì)量要求較高的孔，鉆孔后往往需要增加擴(kuò)孔和絞孔等多道工序才能滿足要求。

另一種常用鉆孔工具是沖擊鉆，和手電鉆相比，沖擊鉆上增加了振動功能，振動的振幅大(可達(dá)到幾毫米甚至十幾毫米)、頻率低(不超過800Hz)。沖擊鉆在石材，混凝土等材料上鉆孔的效率較高。但鉆孔過程中沖擊力大，操作者需要克服這種低頻沖擊。由于沖擊的存在使得沖擊鉆不易把握，導(dǎo)致沖擊鉆鉆出的孔不平整，出現(xiàn)毛刺或裂紋等現(xiàn)象，甚至?xí)χ車牧袭a(chǎn)生破壞。同時沖擊鉆鉆孔時，切屑會成粉末狀散落在空氣中，同時還會產(chǎn)生巨大的噪音，使用環(huán)境惡劣，不適合用于具有精度要求的孔加工。

超聲輔助加工是應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的一種非常有效的特種加工方法。在超聲輔助加工中，工具對被加工材料進(jìn)行切削加工的同時，對被加工材料施加超聲振動，振動頻率在16000Hz以上，振幅從幾微米到幾十微米。超聲輔助加工通過刀具的機(jī)械切削和高頻微撞擊的復(fù)合作用去除材料。與傳統(tǒng)切削加工相比，超聲輔助加工能有效降低切削力，降低切削熱，提高加工質(zhì)量，減少工具磨損，提高加工效率。但目前尚沒有一種具有超聲振動功能的手持式超聲電鉆。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計一種既可以提高鉆孔質(zhì)量，又可以降低勞動強(qiáng)度、改善使用環(huán)境的手持式超聲電鉆。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種手持式超聲電鉆，包括鉆頭、超聲振動子、輸出軸、碳刷、絕緣聯(lián)軸器、電機(jī)、外殼、輸電線纜、電鉆控制器、電機(jī)轉(zhuǎn)速控制扳機(jī)、超聲開關(guān)按鈕、固定環(huán)、集電環(huán)、絕緣環(huán)和超聲電源。

所述的電機(jī)的輸出端與輸出軸的輸入端通過絕緣聯(lián)軸器連接，輸出軸的輸出端與超聲振動子上的法蘭盤連接，超聲振動子的輸出端安裝鉆頭；輸出軸上固定有絕緣環(huán)，絕緣環(huán)端面上固定有集電環(huán)，集電環(huán)端面與碳刷接觸；電機(jī)轉(zhuǎn)速控制扳機(jī)與電鉆控制器連接。所述的外殼為對稱式塑料外殼，電機(jī)、固定環(huán)、軸承、碳刷、電鉆控制器、電機(jī)轉(zhuǎn)速控制扳機(jī)、輸電線纜及超聲開關(guān)按鈕固定在外殼內(nèi)，輸出軸通過固定環(huán)與軸承固定在外殼內(nèi)。

所述的電鉆控制器電能輸入端通過輸電線纜與超聲電源用導(dǎo)線電連接，電鉆控制器的另一輸入端與超聲開關(guān)按鈕用導(dǎo)線電連接，電鉆控制器的電機(jī)輸出端與電機(jī)用導(dǎo)線電連接，超聲輸出端分別與碳刷和固定環(huán)用導(dǎo)線電連接；集電環(huán)通過輸出軸上的過孔與超聲振動子用導(dǎo)線電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明設(shè)計了一種具有超聲振動的手持式超聲電鉆，超聲振動頻率高達(dá)20KHz，能夠顯著的降低鉆孔時的鉆削力，操作者只需要用很小的力就可以對材料進(jìn)行鉆孔操作，降低操作者的勞動強(qiáng)度，提高鉆孔效率，減小鉆頭磨損。

2、發(fā)明的超聲振動手持式超聲電鉆鉆孔質(zhì)量高，飛邊毛刺缺陷少，不損傷周圍材料，對于孔壁質(zhì)量和精度要求較高的孔不需要二次加工。

3、本發(fā)明在鉆孔加工中形成的切屑為斷續(xù)切屑，切屑的排出更容易，避免了連續(xù)切屑纏繞于鉆孔工具上并隨之高速旋轉(zhuǎn)，保證了操作者的安全。

4、本發(fā)明在鉆孔加工中不會產(chǎn)生巨大的噪音和粉塵，加工環(huán)境友好。

附圖說明

本發(fā)明僅有附圖1張，其中：

圖1是本發(fā)明手持式超聲電鉆的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、鉆頭，2、超聲振動子，3、輸出軸，4、碳刷，5、絕緣聯(lián)軸器，6、電機(jī)，7、外殼，8、輸電線纜，9、電鉆控制器，10、電機(jī)轉(zhuǎn)速控制扳機(jī)，11、超聲開關(guān)按鈕，12、固定環(huán)，13、集電環(huán)，14、絕緣環(huán)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地描述。